Епархия Кёльна была образована во втором веке. В VIII веке она была возведена в ранг архиепархии.
1 ноября 787 года архиепархия Кёльна передала часть своей территории епархии Бремы, которая была упразднена в 1648 году. В 1288 году, когда Кёльн стал свободным городом, кафедра архиепархии Кёльна была переведена в Бонн. В 1357 году архиепископ Кёльна стал курфюрстом. Кёльнское курфюршество было одним из крупнейших церковных княжеств Священной Римский империи.
В 1795 году часть территория Кёльнского архиепископства, расположенная по левому берегу Рейна, была занята революционной Францией и в 1801 году была окончательно ею аннексирована. В 1803 году после Германской медиатизации Кёльнское княжество вошло в состав княжества Гессен-Дармштадт.
В 1824 году кафедра архиепархии была перенесена в Кёльн.